Процессоры и чипсеты для ПК

Процессоры AMD Duron

Процессор AMD Duron был разработан на основе модификации процессора AMD Athlon Model 4 (другое название, закрепившееся за процессором этого типа, — «Thunderbird») и отличается от последней фактически лишь меньшим объемом L2-кэша — 64 Кбайт вместо 256 Кбайт. Так что архитектурно AMD Duron — это тот же самый Thunderbird, но с кэшем второго уровня меньшего объема. Неудивительно, что и объявлены эти процессоры были в один день — 5 июня 2000 года, когда одновременно с Thunderbird компания AMD анонсировала три первых процессора из линейки AMD Duron с частотами 600, 650 и 700 МГц — на сегодняшний день к ним также добавились 750-, 800- и 850-мегагерцевые модели.

Пока выпущена только одна модификация AMD Duron (технология — 0,18 мкм; L2-кэш — интегрированный, емкостью 64 Кбайт), которая по терминологии AMD называется «AMD Duron Model 3», но не исключено, что в этом семействе появятся и другие серии процессоров — как это произошло, например, с Athlon’ом.

  Процессор AMD Duron

 Позиционируется AMD Duron как процессор для компьютеров начального уровня и на рынке конкурирует с Intel Celeron, а его основные характеристики таковы:

• ядро: Spitfire — полностью идентично ядру процессоров AMD Athlon серии Thunderbird за исключением уменьшенного объема L2-кэша, технология производства — 0,18 мкм;
• системная шина: разработана на основе спецификации шины Alpha EV6, лицензированной у DEC; физическая тактовая частота — 100 МГц; тактовая частота передачи данных — 200 МГц (за счет регистрации обоих фронтов тактового сигнала); поддерживается ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок передачи данных;
• L1-кэш: объем — 128 Кбайт (64 Кбайт для данных плюс 64 Кбайт для инструкций);
• L2-кэш: интегрированный, емкостью 64 Кбайт, работает на тактовой частоте ядра; поддерживает ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора;
• многопроцессорность: согласно официальным заявлениям AMD многопроцессорные конфигурации не поддерживаются, однако поскольку AMD Duron и AMD Athlon имеют одинаковую архитектуру, то вполне возможно, что после появления материнских плат на чипсете AMD-760MP будут предприняты попытки построения двухпроцессорных систем на базе AMD Duron, которые при удачном стечении обстоятельств могут увенчаться успехом (как это было с ранними версиями Intel Celeron);
• напряжение питания ядра процессора: 1,6 В;
• исполнение/разъем: PGA-микросхема/Socket A (точно такие же, как и у Thunderbird).

Процессоры AMD Athlon

О запуске в производство первых процессоров семейства AMD Athlon компания AMD объявила 23 июня 1999 года — именно тогда были анонсированы модели AMD Athlon 500, 550 и 600, изготавливаемые по 0,25-микронной технологии. После этого AMD некоторое время просто наращивала частоту процессоров, не внося каких-либо существенных изменений в технологический процесс их производства — так позднее появились 0,25-микронные модели AMD Athlon 650 и 700.

По терминологии AMD процессоры семейства AMD Athlon, изготовленные по 0,25-микронной технологии, называются AMD Athlon Model 1 и в настоящее время уже не производятся.

Все процессоры модификации AMD Athlon Model 1 выпускались в «упаковке» типа Card Module. То есть микросхемы процессора и внешнего L2-кэша распаивались на процессорной плате, на нижней стороне которой были расположены контакты процессорного разъема Slot A, после чего эта плата заключалась в защитный пластиковый корпус. Габариты получившейся сборки — примерно такие же, как и у процессора Intel Pentium III в S.E.C.C.- или S.E.C.C.2-исполнении. Кроме того, физически (но не электрически) разъем Slot A совместим со Slot 1 — это было сделано специально для того, чтобы производителям системных плат, привыкшим иметь дело с процессорным разъемом Slot 1, было легче конструировать материнские платы под AMD Atlon.

Как уже упоминалось, L2-кэш у процессоров модификации AMD Athlon Model 1 — внешний и выполнен на микросхемах SRAM-памяти, которые распаяны на той же печатной плате, что и микросхема самого процессора. Емкость L2-кэша у процессоров AMD Athlon Model 1 равна 512 Кбайт, а рабочая тактовая частота — половине тактовой частоты процессора.

Через 1,5 года после выпуска на рынок первых 0,25-микронных процессоров AMD Athlon компания AMD наладила производство кристаллов по 0,18-микронной технологии, что позволило поднять тактовую частоту процессора. Тогда же на рынке появились первые 0,18-микронные Athlon’ы — AMD Athlon 750 и 800 (анонсированы соответственно 29 ноября 1999 г. и 6 января 2000 г.). Как и их предшественники, эти процессоры упаковывались в Card Module с процессорным разъемом Slot A и имели внешний L2-кэш объемом 512 Кбайт, выполненный на микросхемах SRAM-памяти.

Модификация процессора AMD Athlon, изготовленная по 0,18-микронной технологии и имеющая внешний L2-кэш, получила название AMD Athlon Model 2. Кроме упомянутых ранее процессоров AMD Athlon Model 2 750/800, в этой серии также выпускались модели с тактовыми частотами ядра процессора в 550, 600, 650, 700, 850, 900, 950 и 1000 МГц — в настоящий момент производство этих процессоров уже прекращено.

Заметим, однако, что у процессоров AMD Athlon Model 2 (в отличие от моделей серии AMD Athlon Model 1) коэффициент умножения тактовой частоты L2-кэша варьируется в зависимости от частоты ядра. Так, у процессоров AMD Athlon Model 2 550/600/650/700 он равен 1/2, у AMD Athlon Model 2 750/800/850 — 2/5, а у AMD Athlon Model 2 900/950/1000 и того меньше — 1/3. Связано это с тем, что L2-кэш у них внешний и выполнен на микросхемах SRAM-памяти, которые, вообще говоря, в данном случае работают на предельных тактовых частотах, и 350 МГц (!) стали тем максимумом, который AMD уже не смогла преодолеть. Но даже достигнутый результат сам по себе является выдающимся, так как далеко не всякая SRAM-память может быть разогнана до такой скорости, не говоря уже о том, что она должна работать стабильно.

По идее, одновременно с внедрением 0,18-микронной технологии AMD нужно было бы изменить архитектуру AMD Athlon, интегрировав L2-кэш в кристалл процессора, и тогда не пришлось бы ограничивать тактовую частоту L2-кэша. Однако модернизация архитектуры процессора требует времени, а AMD, находясь в состоянии острой маркетинговой борьбы с Intel, не могла позволить себе передышки — так на рынке один за другим и появлялись все более быстрые Athlon’ы с не очень «шустрым» L2-кэшем. Дело дошло даже до того, что AMD объявила о покорении заветного гигагерцевого рубежа, анонсировав 6 марта 2000 года процессор AMD Athlon 1 ГГц серии AMD Athlon Model 2, у которого L2-кэш работает на частоте всего лишь в 330 МГц! Это уже не лезло ни в какие ворота, и в течение трех последующих месяцев AMD отмалчивалась, дорабатывая архитектуру AMD Athlon с интегрированным L2-кэшем.

Наконец, 5 июня 2000 года компания объявила о запуске в производство нового процессора — 0,18-микронного AMD Athlon с интегрированным L2-кэшем объемом 256 Кбайт, работающим на тактовой частоте ядра. В тот день было анонсировано сразу шесть новых моделей — с частотой ядра в 750, 800, 850, 900, 950 и 1000 МГц. Позднее к ним добавились AMD Athlon 1100, 1133 и 1200 МГц. Надо также отметить, что в ряде последних моделей AMD Athlon этой серии появилась поддержка частоты системной шины в 133 (266) МГц — то есть выпускаются две версии процессора с одной и той же частотой ядра: поддерживающие частоту системной шины в 100 (200) или в 133 (266) МГц и отличающиеся коэффициентом умножения тактовой частоты ядра.

Согласно официальной терминологии AMD, модификация процессора AMD Athlon, изготовленная по 0,18-микронной технологии и имеющая интегрированный L2-кэш, называется «AMD Athlon Model 4», а в обиходе процессоры этой серии называют Thunderbird. Первоначально эти процессоры «упаковываются» либо в Card Module под разъем Slot A, либо в PGA-микросхему с 462-контактными ножками, которая устанавливается в разъем Socket A. Однако очень скоро производство процессоров AMD Athlon под разъем Slot A было прекращено и в настоящее время они выпускаются только в PGA-исполнении (под разъем Socket A).

Процессор AMD Athlon, «упакованный» в Card Module (под разъем Slot A)

Процессор AMD Athlon в PGA-исполнении (под разъем Socket A)

А теперь, когда мы разобрались с различными модификациями AMD Athlon, самое время перечислить основные характеристики процессоров этого семейства:

• ядро: технология производства — 0,25/0,18 мкм; внутренняя архитектура — типа «RISC»; имеет три конвейера для целочисленных операций и три конвейера для операций с плавающей точкой; блок 3DNow! — добавлены новые SIMD-инструкции (12 инструкций — для ускорения целочисленных вычислений в мультимедийных приложениях: таких, как распознавание речи и обработка видеопотоков; семь инструкций — для лучшей детализации графики и добавления новой функциональности при использовании надстроек (plug-ins) в Интернет-браузерах и других приложений, базирующихся на технологии обработки потоков данных (streaming applications); пять DSP (Digital Signal Processing)-инструкций — для ускорения работы с коммуникационными приложениями (софт-модемы, программный ADSL) и со звуком в формате MP3 и Dolby Digital Surround; всего — 24 инструкции), которые вместе со старым набором 3DNow! из 21 инструкции образовали новый набор из 45 инструкций, названный Enhanced 3DNow!;
• системная шина: разработана на основе спецификации шины Alpha EV6, лицензированной у DEC; физическая тактовая частота — 100/133 МГц (в перспективе — до 200 МГц); тактовая частота передачи данных — 200 / 266 МГц (за счет регистрации обоих фронтов тактового сигнала, в перспективе — до 400 МГц); поддерживается ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок передачи данных;
• L1-кэш: объем — 128 Кбайт (64 Кбайт для данных плюс 64 Кбайт для инструкций);
• L2-кэш: внешний, емкостью 512 Кбайт, работает на 1/2 / 2/5 / 1/3 тактовой частоты ядра / интегрированный, емкостью 256 Кбайт, работает на тактовой частоте ядра; поддерживает ECC-механизм обнаружения и коррекции ошибок при обмене данными с ядром процессора;
• многопроцессорность: теоретически системная шина AMD Athlon может одновременно обеспечить поддержку до 14 процессоров на одной шине, однако на сегодняшний день многопроцессорность пока не поддерживается по причине отсутствия чипсетов, обеспечивающих такую функциональность системы; в настоящее время AMD разрабатывает чипсет AMD-760MP, рассчитанный на поддержку двух процессоров AMD Athlon, который по плану должен быть запущен в производство во втором квартале 2001 года;
• напряжение питания ядра процессора: 1,6 / 1,7 / 1,75 / 1,8 В;
• исполнение/разъем: Card Module/Slot A или корпус PGA/Socket A.

 Заканчивая краткое описание процессоров AMD Athlon, хотелось бы обратить внимание на три момента. Во-первых, как уже было сказано, на сегодняшний день существует три модификации этого процессора и все три когда-либо выпускались в «упаковке» Card Module под Slot A. Поэтому если вы держите в руках AMD Athlon, заключенный в пластиковый картридж, то обязательно (!) проверьте что же за процессор вам достался на самом деле. Для чего достаточно расшифровать маркировку OPN-кода, нанесенную на защитный картридж (нужную информацию по этому вопросу можно найти в таблицах, включенных в эту статью). При этом, естественно, предпочтение следует отдавать не 0,25-, а 0,18-микронным модификациям процессора AMD Athlon, а что касается последних, то очень желательно не использовать модели с внешним L2-кэшем — особенно те, где его тактовая частота «урезана» до 2/5 и 1/3 тактовой частоты ядра.

С процессорами в PGA-исполнении пока все проще — они еще не успели стать «многоликими». Однако посмотреть на его маркировку тоже будет полезно — по крайней мере вы узнаете тактовую частоту и вольтаж ядра процессора, тактовую частоту системной шины, а также максимальную температуру, до которой может разогреваться кристалл процессора во время работы.

Во-вторых, последние модели AMD Athlon могут выпускаться под системную шину с тактовой частотой как в 100 (200), так и в 133 (266) МГц. Естественно, что при одинаковой частоте ядра процессора модели с частотой FSB в 133 МГц будут работать быстрее, чем с частотой FSB в 100 МГц, — им и нужно отдавать предпочтение.

И наконец, в-третьих, характерная черта и бич процессоров AMD Athlon — интенсивное тепловыделение. Так, например, мощность тепловыделения у моделей AMD Athlon с тактовой частотой ядра в 500-600 / 800-900 / 1000-1200 МГц колеблется в пределах соответственно 30-40 Вт/40-50/55-65 (!) Вт. Для сравнения — у процессоров Intel Pentium III с частотой ядра в 1 ГГц мощность тепловыделения не превышает 30 Вт.

А теперь представьте, что у вас внутри системного блока постоянно работает 60-ваттная лампа накаливания размерами... в однокопеечную монету, которая не должна нагреваться выше 50-70 °С! Думается, что после такого сравнения никто уже не будет сомневаться в том, что эффективное охлаждение AMD Athlon является вопросом первостепенной важности. Поэтому если вы собираете компьютер на таком процессоре, то не пожалейте денег на мощный и качественный кулер, который обеспечит вашему Athlon’у нормальный температурный режим. В качестве таковых можно рекомендовать к использованию кулеры, производимые компаниями Thermaltake (http://www.thermaltake.com) и Titan Computer (http://www.titan-cd.com).

Заметим также, что у AMD Athlon в PGA-исполнении кристалл процессора сверху ничем не защищен — точно так же, как у Intel Celeron и Intel Pentium III в FC-PGA-исполнении. Поэтому устанавливать на него радиатор нужно аккуратно — особенно в том случае, если вам попался кулер с тугим прижимающим фиксатором. Правда, в этом смысле конструкция Athlon’ов все же лучше, чем у Intel Celeron и Intel Pentium III, поскольку по углам микросхемы процессора у них наклеены четыре демпфирующие накладки из резины, однако осторожность при выполнении этой операции лишней не будет.

Кулер Chrome Orb от Thermaltake

Кулер Golden Orb от Thermaltake

Кроме того, при использовании AMD Duron/Athlon в компьютере нужно устанавливать мощный бллок питания. Так, в машинах с процессорами AMD Duron и младшими моделями AMD Athlon компания AMD рекомендует использовать блоки питания маощностью 250 Вт, а со страшими моделями AMD Athlon — мощностью не менее 300 Вт. Этим обеспечивается не только лучшее охлаждение системного блока (поскольку в таких блоках питания устанавливается более мощный вентилятор, чем в стандартных блоках питания на 200-235 Вт), но и более качественное питание.

Процессоры VIA Cyrix III на ядре Samuel и Samuel 2

В настоящее время компания VIA производит процессоры VIA Cyrix III на ядре Samuel, которые имеют следующие основные характеристики:

• ядро: кодовое название — Samuel, технологический процесс — 0,18 мкм, длина конвейера — 12 стадий, поддержка дополнительных инструкций — обеспечивается выполнение инструкций из наборов MMX и 3DNow!;
• системная шина: тактовая частота — 100/133 МГц;
• L1-кэш: емкостью 128 Кбайт (64 Кбайт для данных плюс 64 Кбайт для инструкций);
• L2-кэш: отсутствует;
• многопроцессорность: многопроцессорные конфигурации не поддерживаются;
• напряжение питания ядра процессора: 1,9/2,0 В;
• энергопотребление: типичная/максимальная потребляемая мощность в рабочем режиме составляет 6,8/11,2 Вт для процессора с тактовой частотой ядра в 500 МГц, 7,3/12,2 Вт — для 550 МГц, 7,8/13,1 Вт — для 600 МГц, 8,4/14,2 Вт — для 650 МГц, 8,7/14,5 Вт — для 667 МГц, 9,2/15,3 Вт — для 700 МГц процессора при напряжении питания ядра в 1,9 В; а также 7,5/12,4 — для 500 МГц, 8,1/13,5 Вт — для 550 МГц, 8,6/14,5 Вт — для 600 МГц, 9,3/15,7 Вт — для 650 МГц, 9,6/16,1 Вт — для 667 МГц, 10,2/16,9 Вт — для 700 МГц процессора при напряжении питания ядра в 2,0 В;
• упаковка: CPGA-микросхема (Ceramic Pin Grid Array) с 370 контактными ножками, устанавливается в разъем Socket 370.

На сегодняшний день выпускаются модели VIA Cyrix III на ядре Samuel с тактовой частотой в 500, 533, 550, 600, 650, 667 и 700 МГц. Причем процессоры с частотами 500-667 МГц по виду отличаются от 700-мегагерцевой модели маркировкой, нанесенной на внешней стороне микросхемы. Главное различие заключается в том, что у VIA Cyrix III 700 надпись «VIA» прорисована большими буквами и расположена вверху, а «Cyrix III» — маленькими символами и размещена ниже. Тогда как у моделей VIA Cyrix III 500-667 — все наоборот и знак «Cyrix III» доминирует над логотипом «VIA».

Внешний вид процессоров VIA Cyrix III (Samuel) с тактовой частотой ядра в 500-667 МГц

Внешний вид процессора VIA Cyrix III (Samuel) с тактовой частотой ядра в 700 МГц

 Однако довольно скоро на рынке должны появиться процессоры от VIA на новым ядре Samuel 2, которые будут продаваться также под торговой маркой VIA Cyrix III — отчего с Cyrix’ами, естественно, начнется путаница, ну да VIA виднее. Вот что известно об этих процессорах на сегодня:

• ядро: кодовое название — Samuel 2, технологический процесс — 0,15 (!) мкм, длина конвейера — 12 стадий, поддержка дополнительных инструкций — обеспечивается выполнение инструкций из наборов MMX и 3DNow!;
• системная шина: тактовая частота — 100/133 МГц;
• L1-кэш: емкостью 128 Кбайт (64 Кбайт для данных плюс 64 Кбайт для инструкций);
• L2-кэш: емкостью 64 Кбайт, интегрирован на одном кристалле с ядром процессора;
• напряжение питания ядра процессора: 1,5 В;
• энергопотребление: типичная потребляемая мощность в рабочем режиме составляет 5 (!) Вт для процессора с тактовой частотой ядра в 700 МГц;
• упаковка: CPGA/PPGA-микросхема (Ceramic Pin Grid Array) под разъем Socket 370.

Как видно, у VIA Cyrix III на новом ядре Samuel 2 есть ряд отличительных особенностей. Во-первых, это будет первый в мире процессор, изготавливаемый по 0,15-микронной (!) технологии, что позволит VIA без особых трудностей увеличить тактовую частоту ядра до 900-1000 МГц (планируется, что серия VIA Cyrix III (Samuel 2) будет начинаться с 700 мегагерцевой модели).

Во-вторых, в этом процессоре появился L2-кэш, что является несомненным шагом вперед по сравнению с VIA Cyrix III на ядре Samuel.

И наконец, в третьих, VIA Cyrix III (Samuel 2) потребляет настолько ничтожное количество энергии, что не требует сильного охлаждения. Во всяком случае, мы запускали испытывавшийся нами экземпляр на некоторое время без кулера и система при этом работала нормально. Однако при этом процессор довольно сильно нагревался, так что для обеспечения надежной и стабильной работы компьютера VIA Cyrix III (Samuel 2) все же нужно охлаждать, что, кстати, и рекомендует делать VIA.

Другое дело, что для этого достаточно использовать не активный, а пассивный радиатор, и это несомненное преимущество VIA Cyrix III (Samuel 2) перед другими испытывавшимися процессорами, которое позволяет собирать на его базе бесшумные и надежные машины — поскольку этим ПК вообще не требуется активное охлаждение.

Что ж, VIA Cyrix III (Samuel 2) обещает быть очень интересным процессором, ну а пока мы провели испытания его опытного образца с тактовой частотой ядра в 600 МГц и включили их результаты в наш обзор.

Параметры всех процессоров: сила тока на ядре процессора (IссCORE), напряжение на ядре процессора (VccCORE), мощность тепловыделения и рабочий температурный режим, ндентификация процессоров вы можете посмотреть в табл. 1-табл. 23.

Чипсет ALiMAGiK 1

ALiMAGiK 1 — это новый чипсет от Acer Laboratories, Inc. (анонсирован 26 июля 2000 года) под процессоры AMD Athlon/Duron. ALiMAGiK 1 имеет традиционную «бриджевую» архитектуру и построен на двух микросхемах: 528-контактном BGA-чипе ALi M1647, выполняющем функции северного моста, и 352-контактной BGA-микросхеме ALi M1535D+, на которой реализован южный мост.

Блок-схема чипсета ALiMAGiK 1

 В чипе ALi M1647 интегрированы контроллер системной шины (тактовая частота — 100 (200)/133 (266) МГц), контроллер DRAM-памяти (поддерживается SDR/DDR SDRAM-память; частота шины памяти — 66/100 (200)/133 (266) МГц; максимальный объем памяти — 3 Гбайт), контроллер AGP-шины (соответствует спецификации AGP 2.0; частота AGP-шины — 66 МГц; поддерживаются режимы 1X/2X/4X AGP) и контроллер PCI-шины (соответствует спецификации PCI 2.2; поддерживается до шести PCI мастер-устройств — помимо чипа ALi M1647 и моста PCI-ISA).

В микросхеме ALi M1535D+ интегрированы двухканальный IDE-контроллер (поддерживается до четырех IDE-устройств с интерфейсом Ultra DMA 33/66/100), два USB-контроллера (соответствуют спецификации OpenHCI 1.0a; обеспечивается поддержка шести USB-портов; поддерживается передача данных по USB-шине в FS-режиме (12 Мбит/с) и в LS-режиме (1,5 Мбит/с); поддерживается Legacy Keyboard/Mouse), аудиоконтроллер (поддерживается полнодуплексный режим; поддерживается 32-голосный Wave Table-синтез и OPL2/OPL3-эмуляция; обеспечивается совместимость со стандартом SoundBlaster Pro/16; поддерживается MIDI-интерфейс, SPDIF-интерфейс и Game-порт), контроллер интерфейса AC’97, Super I/O-контроллер (поддерживает два последовательных и один параллельный порт; имеется встроенный контроллер флоппи-дисководов), контроллер PS/2/AT-клавиатуры и PS/2-мыши, контроллер подсистемы мониторинга состояния, мост PCI-ISA, контроллер прерываний, Enhanced DMA-контроллер, SMBus-контроллер.

Чип ALi M1535D+ также поддерживает технологию энергосбережения AMD PowerNow!.

Чипсет AMD-760

AMD-760 — это новый чипсет от AMD (анонсирован 30 октября 2000 года) под процессоры AMD Athlon/Duron. AMD-760 имеет традиционную «бриджевую» архитектуру и строится на базе двух чипов: 569-контактной PBGA-микросхемы AMD-761, выполняющей функции северного моста, и 272-контактной PBGA-микросхемы AMD-766, выступающей в роли южного моста.

Однако чип AMD-761 может также использоваться в связке с другими южными мостами — например VIA VT82C686B, так что на сегодняшний день некоторые производители материнских плат выпускают системные платы и на таких комбинированных чипсетах. При этом набор микросхем материнских плат декларируется как «AMD-761» и под этим подразумевается, что в качестве северного моста используется чип AMD-761, а в качестве южного моста — микросхема от VIA.

Блок-схема чипсета AMD-760

Чипсет AMD-760

 Функциональность микросхем AMD-761 и AMD-766 довольно стандартна. Так, в AMD-761 интегрирован контроллер системной шины (поддерживается один процессор AMD Athlon/Duron — не поддерживаются многопроцессорные конфигурации; частота системной шины — 100 (200)/133 (266) МГц), контроллер DRAM-памяти (поддерживается DDR SDRAM-память; тактовая частота шины памяти — 100 (200)/133 (266) МГц), контроллер AGP-шины (поддерживается режим 4X AGP) и контроллер PCI-шины.

В свою очередь, в микросхеме AMD-766 интегрированы EIDE-контроллер (поддерживает на IDE-шине режимы UDMA-33/66/100), USB-контроллер и мост PCI-ISA/LPC.

В настоящее время компания AMD также разрабатывает чипсет AMD-760MP (модификация AMD-760), рассчитанный на поддержку двух процессоров AMD Athlon, который по плану должен быть запущен в производство во втором квартале 2001 года.

Чипсеты Intel 815/815E/815EP

Набор микросхем Intel 815 поддерживает процессоры Intel Celeron/Pentium III, имеет хабовую архитектуру и состоит из трех основных микросхем (хабов): Intel 82815 — Graphics Memory Controller Hub (GMCH), Intel 82801AA — I/O Controller Hub (ICH), Intel 82802AB/AC — Firmware Hub (FWH).

Блок-схема чипсетов Intel 815/815E

 GMCH-микросхема Intel 82815 — это головной хаб чипсета. В ней интегрированы контроллер системной шины (поддерживаемые тактовые частоты — 66/100/133 МГц), контроллер SDRAM-памяти (тактовая частота шины памяти — 100/133 МГц, при частоте FSB в 66 МГц тактовая частота шины памяти может быть установлена только на 100 МГц, при частоте FSB в 100 МГц — только на 100 МГц, при частоте FSB в 133 МГц — на 100/133 МГц; ширина шины — 64 бита; при тактовой частоте шины памяти в 100 МГц поддерживает до трех Double-Sided DIMM-модулей; при тактовой частоте шины памяти в 133 МГц поддерживает до двух Double-Sided DIMM-модулей или трех Single-Sided DIMM-модулей; поддерживает DIMM-модули с напряжением питания только в 3,3 В; поддерживает только Unbuffered Non-ECC DIMM-модули и не поддерживает Registered DIMM-модули; при использовании 64 Мбит DIMM-модулей поддерживает от 32 до 256 Мбайт памяти, при использовании 128 Мбит DIMM-модулей — до 512 Мбайт памяти; обеспечивает поддержку функции Suspend-to-RAM), контроллер AGP-шины (тактовая частота AGP-шины синхронизируется с тактовой частотой системной шины умножением на коэффициент 1/1 (66 МГц FSB), 2/3 (100 МГц FSB) или 1/2 (133 МГц FSB); поддерживает одно устройство AGP 1x/2x/4x (либо интегрированный в GMCH графический контроллер, либо установленный в AGP-слот на материнской плате графический адаптер); поддерживает универсальный AGP-слот (AGP Universal Connector), обеспечивая при этом обмен данными с установленной в него картой в соответствии со спецификацией AGP 2.0 при уровне напряжения в 3,3 В (для режимов 1x/2x AGP) или 1,5 В (для режимов 1x/2x/4x AGP); AGP-интерфейс выполнен в соответствии со спецификацией AGP 2.0, включая поддержку режима 4x AGP, но не обеспечивает поддержку протокола 2x/4x Fast Write), графический контроллер (графический 3D-ускоритель с аппаратной поддержкой билинейной/трилинейной/анизотропной фильтрации при работе с 3D-графикой и алгоритмов motion compensation при MPEG/DVD-декодировании; имеет встроенный 230-мегагерцевый ЦАП; оснащен интерфейсом Digital Video Out, который при необходимости может быть использован для вывода изображения на цифровой монитор и TV-приемник), контроллер локальной видеопамяти (в документации может называться двояко — как «Local Graphics Memory Controller» или как «Display Cache»; частота шины видеопамяти — 133 МГц, остается всегда постоянной независимо от тактовой частоты системной шины; ширина шины видеопамяти — 32 бита; поддерживает SDRAM-память с напряжением питания только в 3,3 В, которая реализуется в виде AIMM-модуля (AGP In-Line Memory Module) емкостью 4 Мбайт, устанавливаемого в AGP-слот на материнской плате — если такой модуль не установлен, то локальная видеопамять как таковая отсутствует и ее объем равен 0 Мбайт; контроллер локальной видеопамяти используется в основном как Z-буфер при работе с 3D-графикой), контроллер хабовой шины (Hub Interface) — используется для передачи данных между MCH и ICH. Изготавливается GMCH в виде 544-контактной BGA-микросхемы.

ICH — это хаб подсистемы ввода/вывода. В него встроены контроллер PCI-шины (соответствует спецификации PCI 2.2; частота PCI-шины — 33 МГц; поддерживает, помимо самого ICH, до шести PCI Bus Master-устройств), IDE-контроллер (два Ultra ATA/66 канала — поддержка до четырех IDE-устройств), USB-контроллер (UHCI-реализация; два USB-порта; соответствует спецификации USB 1.1; поддержка «пробуждения» (Wake-Up) системы из состояний S1-S4; поддержка Legacy Keyboard/Mouse), контроллер AC'97 (соответствует спецификации AC’97 2.1; имеет интерфейс AC’97 Digital Link, через который может подключаться аудиокодек AC’97, или модемный кодек AC’97, или аудио/модемный кодек AC’97, или одновременно два кодека — аудио AC’97 и модемный AC’97; поддерживает пять независимых Bus Master-устройств — PCM In, PCM Out, Mic Input, Modem In, Modem Out; поддерживает Wake-Up-события), контроллер прерываний, LPC-контроллер, Enhanced DMA-контроллер, RTC-контроллер (Real-Time Clock), контроллер SMBus. ICH также имеет шину Firmware Hub Interface для соединения с FWH, соответствует спецификации ACPI 1.0 (поддерживаются состояния S1, S3, S4, S5; в случае если устройства не поддерживают ACPI, то управление питанием осуществляется в соответствии со спецификацией APM) и поддерживает функцию Alert On LAN (при регистрации TCO-события (Total Cost of Ownership) — например, вскрытие системного блока, превышение какого-либо температурного порога, невозможность загрузки процессора — ICH посылает по SMBus-шине соответствующее сообщение; это сообщение может быть получено и декодировано LAN-контроллером, который может послать по сети предупреждение сетевому администратору). Выполняется в виде 241-контактной mBGA-микросхемы.

FWH — это хаб интегрированного программного обеспечения (если перевести дословно его полное название — Firmware Hub). Представляет собой микросхему с 4 Мбит (модель Intel 82802AB) или 8 Мбит (модель Intel 82802AC) флэш-памяти, в которой «прошит» BIOS. FWH также содержит генератор случайных чисел (Random Number Generator, сокращенно — RNG, для доступа к нему нужно использовать драйвер Intel Security Driver), предназначенный для обеспечения безопасности системы на аппаратном и программном уровне.

Чипсет Intel 815E отличается конструктивно от Intel 815 только тем, что в нем вместо ICH-хаба (микросхема Intel 82801AA) используется ICH2-хаб (микросхема Intel 82801BA).

ICH2 — это хаб подсистемы ввода/вывода. В него встроены контроллер PCI-шины (соответствует спецификации PCI 2.2; частота PCI-шины — 33 МГц; поддерживает, помимо самого ICH, до шести PCI Bus Master-устройств), IDE-контроллер (два канала Ultra ATA/100 — поддержка до четырех IDE-устройств), LAN-контроллер (сетевой интерфейс — Ethernet 10/100 Мбит/с, соответствует спецификации WfM 2.0), два USB-контроллера (UHCI-реализация; каждый контроллер имеет два USB-порта, в сумме — четыре USB-порта; соответствуют спецификации USB 1.1; поддержка «пробуждения» (Wake-Up) системы из состояний S1-S4; поддержка Legacy Keyboard/Mouse), контроллер AC'97 (соответствует спецификации AC’97 2.1; имеет интерфейс AC’97 Digital Link, через который может подключаться аудиокодек AC’97, или модемный кодек AC’97, или аудио/модемный кодек AC’97, или одновременно два кодека — аудио AC’97 и модемный AC’97; поддерживает пять независимых Bus Master-устройств — PCM In, PCM Out, Mic Input, Modem In, Modem Out; поддерживает до шести выходных PCM-aудиоканалов (полное AC3-декодирование) — передний левый, передний правый, задний левый, задний правый, центральный, сабвуфер; поддерживает Wake-Up-события), контроллер прерываний, LPC-контроллер, Enhanced DMA-контроллер, RTC-контроллер (Real-Time Clock), контроллер SMBus.

ICH2 также имеет шину Firmware Hub Interface для соединения с FWH, соответствует спецификации ACPI 1.0 (поддерживаются состояния C1-C2, S3-S5) и поддерживает функции Alert-On-LAN и Alert-On-LAN 2 (при регистрации TCO-события (Total Cost of Ownership) например вскрытие системного блока, превышение какого-либо температурного порога, невозможность загрузки процессора — ICH посылает по SMBus-шине соответствующее сообщение; это сообщение может быть получено и декодировано LAN-контроллером, который может послать по сети предупреждение сетевому администратору). Выполняется ICH2 в виде 360-контактной EBGA-микросхемы.

Сравнение хабов ICH2 и ICH показывает, что основные различия между ними (а значит, соответственно и между чипсетами Intel 815E и Intel 815) заключаются в том, что ICH2 имеет IDE-интерфейс Ultra ATA/100 (у ICH — Ultra ATA/66), четыре USB-порта (у ICH — только два USB-порта) и интегрированный 10/100 Мбит/с Ethernet LAN-контроллер (у ICH — отсутствует).

В семейство чипсетов Intel 815 также входит набор микросхем Intel 815EP, который отличается от чипсета Intel 815E тем, что в нем вместо GMCH-хаба на микросхеме Intel 82815 используется MCH-хаб (Memory Controller Hub) на чипе Intel 82815EP. Разница между микросхемами Intel 82815 и Intel 82815EP заключается в том, что в Intel 82815EP нет встроенного графического контроллера и контроллера локальной видеопамяти (то есть материнские платы, построенные на базе чипсета Intel 815EP, не имеют интегрированной видеоподсистемы). В остальном же чипы Intel 82815 и Intel 82815EP идентичны.